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El avión más limpio del mundo

El sector aeronáutico investiga la creación de aviones con motores eléctricos y pila de hidrógeno

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Se llama Antares DLR-H2 y es el primer avión pilotado del mundo capaz de despegar solamente con la energía proporcionada por una pila de hidrógeno. Desarrollado por el Instituto de Termodinámica, dependiente del Centro Aeroespacial Alemán (DLR en sus siglas originales), el Antares DLR-H2 no emite sustancias nocivas y la contaminación acústica se reduce casi al completo si se compara con los ultraligeros convencionales.

A diferencia del avión de prueba perteneciente a Boeing que sobrevoló Madrid a principios de 2008, la novedad del Antares es su pila de combustible ultra eficiente, desarrollada en el DLR. 'Hemos mejorado las capacidades y eficiencia de la pila hasta el punto de permitir que un avión de tamaño medio pueda despegar', dice Johann-Dietrich Wörner, presidente del DLR. 'Este avance permite demostrar el potencial de esta tecnología en aplicaciones específicas del sector aeroespacial', añade.

El Antares no emite sustancias nocivas y la contaminación acústica se reduce

Según los técnicos de DLR, el sistema de propulsión es un 44% más eficiente que el de un motor convencional de combustión, ya que el queroseno o el diésel sólo aportan entre el 18% y el 25% de su energía para el avance. 'La prioridad básica es la seguridad y fiabilidad del sistema de propulsión basado en la pila de hidrógeno, sin olvidar la aerodinámica y la elasticidad del ultraligero', dice Josef Kallo, del DLR.

En la actualidad hay numerosas empresas que están investigando las posibilidades de estos sistemas de propulsión en aviones, que ya están empezando a aplicarse con éxito, también, en automóviles. E incluso están considerando la posibilidad de generar hidrógeno utilizando únicamente energías alternativas, con el fin de que las emisiones sean cero en todas las fases del proceso. La idea es cambiar la tendencia predicha por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de la ONU, que prevé que el transporte aéreo será el responsable del 3% de las emisiones de CO2 en 2050.

'Vuela de maravilla, lo he llevado sin manos', dice un piloto

Aún queda un largo camino, en todo caso, para que la tecnología pueda ser utilizada para propulsar aviones comerciales. Según los investigadores de Boeing, que trabajan con pilas de combustible, esta tecnología ofrece la posibilidad de propulsar vehículos aéreos pequeños. 'A largo plazo, las pilas de combustible de óxido sólido se podrían aplicar a los sistemas secundarios generadores de potencia, como los grupos electrógenos auxiliares para los grandes aviones comerciales, pero Boeing no prevé que las pilas de combustible proporcionen la energía primaria para grandes aviones de pasajeros', dicen.

'Sólo hemos conseguido una mínima parte de lo que se puede lograr con esta tecnología', reconoce Kallo. Lo que sí se está estudiando es utilizar el hidrógeno como energía alternativa a bordo y para la mejora del confort de los pasajeros.

La tecnología basada en el hidrógeno es una apuesta para los grandes fabricantes como Boeing. La compañía aeronáutica estadounidense está trabajando en otra nave no pilotada que utilizaría, en este caso, nitrógeno líquido, como en los cohetes, para alcanzar altitudes de hasta 60.000 pies y permanecer allí durante días.

El sector aéreo será el responsable del 3% de las emisiones en 2050

Según Boeing, el avión llamado HALE, siglas en inglés de Gran Altitud y Resistencia podría utilizar energía solar para generar el nitrógeno y ser utilizado como vehículo de reconocimiento. Tendría un motor de combustión adaptado para quemar hidrógeno que podría funcionar hasta cuatro días sin detenerse.

Si la tecnología del hidrógeno tiene que esperar, también tendrá que hacerlo la tecnología puramente eléctrica, a pesar de que los aviones eléctricos están experimentando un crecimiento espectacular y en Estados Unidos se trabaja contrarreloj para lanzar al mercado una aeronave que cumpla con los requisitos de la FAA, el organismo que controla el espacio aéreo estadounidense.

'Los aviones eléctricos están en una fase temprana de desarrollo', admite a Público Dick Knapinski, portavoz de la Asociación de Aviación Experimental, un organismo fundado en 1953 en Estados Unidos. 'Los aviones eléctricos están en una fase temprana de desarrollo y aún hay muchas trabas, tanto en aspectos tecnológicos como de regulación', añade.

Ya hay aviones eléctricos pilotados que han superado con éxito pruebas de vuelo. Algunos de ellos volaron recientemente en el festival de vuelo Airventure, que se celebra cada año en Wisconsin (EEUU). Allí voló el Taurus Electro, de la compañía Pipistrel, primera empresa en presentar un ultraligero eléctrico en 1995. Pero no fue hasta diciembre de 2007 cuando voló el Taurus, el primer aeroplano con motor eléctrico de dos pasajeros. Sin ruidos, sin emisiones contaminantes y totalmente ecológico, como lo definen los desarrolladores.

'Los aviones eléctricos están en una fase temprana de desarrollo'

En julio, el piloto estadounidense Tom Peghint se unió a la revolución eléctrica sobrevolando Connecticut en el e-Spyder, que lo elevó a 400 pies de altura (122 metros) en el primer vuelo del aparato. Despegó del Woodstock Airport y alcanzó una velocidad de 88,5 km/h. El piloto constató la opinión de otros muchos que han volado con este tipo de aviones: 'Vuela de maravilla, incluso lo he llevado sin manos', dijo Peghint refiriéndose a la estabilidad de este aeroplano, cuyo diseño se basa en el Flightstar, ideado por el propio Peghint en 1980.

Está equipado con un motor de 20 Kw construido por la compañía Yuneec, que le permite permanecer en vuelo hasta 40 minutos gracias a dos baterías de polímero de litio, y todo es, según el piloto, enchufar y listo. De hecho, se trata de un modelo que podría ponerse a la venta antes de final de año por un precio estimado de 24.000 dólares.

Precisamente Yuneec International tiene otro avión eléctrico, el primero que se fabrica para su comercialización. El E340 tiene dos asientos, un solo motor, baterías que le dan hasta tres horas de autonomía, apenas es ruidoso, no vibra y apenas necesita mantenimiento. Otros de los aviones de este tipo son el ElectraFlyer-C, fabricado por Electric Aircraft, Corporation y el eGull.

En Europa hay tímidos intentos por crear aviones eléctrico o de pila de combustible. El más reciente ha sido la nave italiana SkySpark, que en junio batió el récord de velocidad de este tipo de aviones y lo estableció en 250 km/h.

El Antares ha sido la segunda experiencia con un avión de pila de combustible de hidrógeno, porque el primero fue una avioneta de Boeing que sobrevoló la localidad madrileña de Ocaña en abril de 2008. El vuelo se realizó a unos 1.000 metros de altitud, a una velocidad de 100 km/h y duró 20 minutos. A diferencia del aeroplano alemán, esta nave despegó utilizando la potencia proporcionada tanto por una pila de combustible como por baterías de ion litio, y se mantuvo en vuelo sólo con la potencia de la pila. La nave fue desarrollada por un equipo de ingenieros españoles del Centro Europeo de Investigación y Tecnología de Boeing (BR&TE), en Madrid, en un proyecto denominado ‘Avión Demostrador de Pila de Combustible’. Contaron, además, con la ayuda de empresas de Alemania, Austria, Estados Unidos, Francia y Reino Unido. BR&TE –que pertenece a la unidad de I+D de Boeing– trabajó cinco años en el diseño y ensamblaje de este avión experimental. El equipo utilizó la estructura de un motovelero biplaza, con una envergadura de 16,3 metros, modificándolo para incluir un sistema híbrido de potencia que suministra energía a un motor eléctrico acoplado a una hélice convencional.